林業(yè)作為維護(hù)生態(tài)平衡和保護(hù)環(huán)境的關(guān)鍵領(lǐng)域，其科學(xué)管理和合理利用是當(dāng)前林業(yè)工作的重中之重。林業(yè)調(diào)查旨在全面了解當(dāng)前林業(yè)資源的狀況，其中林地地形測(cè)量是林業(yè)調(diào)查的基礎(chǔ)工作。通過(guò)對(duì)林地地形的準(zhǔn)確測(cè)量，可獲取森林的地理位置、面積、地貌、植被分布等詳細(xì)信息，為制定科學(xué)的林業(yè)規(guī)劃和管理方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

一、項(xiàng)目背景

項(xiàng)目位于廣西某產(chǎn)業(yè)園附近的山區(qū)林地，總共面積1km2，該林地植被茂密，測(cè)區(qū)環(huán)境如下圖。業(yè)主要求采集貼近園區(qū)的小片林地地形數(shù)據(jù)，用于后續(xù)園區(qū)規(guī)劃。

二、痛點(diǎn)分析

該項(xiàng)目所在林地多灌木，大部分區(qū)域人員無(wú)法直接進(jìn)入，以致需人攜帶進(jìn)入的常規(guī)測(cè)量設(shè)備無(wú)法使用。

三、實(shí)施方案

根據(jù)地形特點(diǎn)，采用大疆M350無(wú)人機(jī)搭載中海達(dá)輕小型機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)，可減少對(duì)林地植被的直接接觸和破壞，快速有效獲取高精度的地形數(shù)據(jù)。

中海達(dá)輕小型機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)

1. 大疆伴侶完美適配，轉(zhuǎn)動(dòng)半圈就搞定，像裝相機(jī)一樣簡(jiǎn)單。

2. 具有360°視場(chǎng)角，掃描幅寬大，重疊率要求低，無(wú)需像控點(diǎn)，外業(yè)效率高。

3. Hi-LiDAR 后處理軟件。軌跡解算、數(shù)據(jù)融合、點(diǎn)云優(yōu)化、質(zhì)量檢查、DEM精編、等高線制作、斷面等功能一鍵處理，降低80%人工操作，一平方半小時(shí)即可出點(diǎn)云模型，內(nèi)業(yè)作業(yè)更加簡(jiǎn)單、高效。

4. 具有良好的植被穿透性，可有效獲取植被以下的地形數(shù)據(jù)，是目前山區(qū)林地地形測(cè)量最有效的方式。

5. 航空攝影相機(jī)，HD畫質(zhì)表現(xiàn)。2600W超高分辨率，輕松獲得高質(zhì)量彩色點(diǎn)云和正射影像成果。

四、作業(yè)過(guò)程

1.現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)與準(zhǔn)備

在開(kāi)始測(cè)量之前，需要對(duì)測(cè)量區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，了解地形的特點(diǎn)、障礙物的分布等。同時(shí)，準(zhǔn)備好激光雷達(dá)設(shè)備，并確定測(cè)量的區(qū)域和目標(biāo)。選擇合適的測(cè)量區(qū)域和分辨率，以滿足測(cè)量的需求。

航線規(guī)劃情況：

采用WPM自動(dòng)規(guī)劃仿地航線，規(guī)劃時(shí)間三分鐘內(nèi)，設(shè)置航高：100米，航速：8m/s，重疊率40%，航線總計(jì)長(zhǎng)度為12km，航線時(shí)間25分鐘，采用一個(gè)架次飛完。

▲航線規(guī)劃界面

2.機(jī)載激光掃描測(cè)量

將激光雷達(dá)設(shè)備安裝在無(wú)人機(jī)上，并確保設(shè)備的穩(wěn)定性。啟動(dòng)設(shè)備后，進(jìn)行設(shè)備的校準(zhǔn)和標(biāo)定工作，包括仰角、方位角以及水平度的調(diào)整。校準(zhǔn)完成后，無(wú)人機(jī)開(kāi)始按照預(yù)設(shè)的航線進(jìn)行飛行。在測(cè)量過(guò)程中，確保無(wú)人機(jī)能夠覆蓋整個(gè)測(cè)量區(qū)域，并根據(jù)需要調(diào)整飛行高度和速度。

3.數(shù)據(jù)處理

測(cè)量完成后，將激光雷達(dá)設(shè)備采集的原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中。使用中海達(dá)Hi-LiDAR點(diǎn)云處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和分類后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，生成地形表面的三維模型。

數(shù)據(jù)解算流程：

選擇采集的工程文件，點(diǎn)擊點(diǎn)云解算，即可解算出點(diǎn)云數(shù)據(jù)，無(wú)需單獨(dú)解算pos軌跡和輸入桿臂值等各類參數(shù)。

4.點(diǎn)云質(zhì)量檢查

1. 賦色效果良好，賦色與點(diǎn)云完全匹配，能夠清晰分辨出地物和地類邊界。

2. 不同航帶的點(diǎn)云匹配效果良好，點(diǎn)云厚度約3cm。

3. 植被區(qū)域樹(shù)下穿透效果好，樹(shù)底下點(diǎn)多且連續(xù)，細(xì)致表達(dá)地形起伏。

五、成果展示

點(diǎn)云可自動(dòng)化過(guò)濾植被，提取地面點(diǎn)，軟件自動(dòng)化程度高，無(wú)論是房區(qū)還是森林，都可提取密集的地面高程點(diǎn)。可生產(chǎn)等高線、DEM、計(jì)算土方量、生成斷面等各類成果。內(nèi)置相機(jī)的雷達(dá)彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)可更好更直觀地直接繪制地形圖。

分類地面點(diǎn)

DEM模型

六、項(xiàng)目總結(jié)

此次項(xiàng)目的成功實(shí)施，充分展示了中海達(dá)輕小型機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)在山區(qū)林地復(fù)雜地形測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值。中海達(dá)輕小型機(jī)載激光測(cè)量系統(tǒng)具有高度的便攜性和靈活性，體積小、重量輕，可以適配各種輕型飛行器，能夠輕松進(jìn)入復(fù)雜地形和人員難以到達(dá)的區(qū)域，如山區(qū)、森林深處等，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些區(qū)域的精確測(cè)量。

審核編輯 黃宇